src/MEDLoader/MEDFileFieldOverView.hxx

   1 // Copyright (C) 2007-2014  CEA/DEN, EDF R&D
   2 //
   3 // This library is free software; you can redistribute it and/or
   4 // modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   5 // License as published by the Free Software Foundation; either
   6 // version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   7 //
   8 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
   9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11 // Lesser General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  14 // License along with this library; if not, write to the Free Software
  15 // Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
  16 //
  17 // See http://www.salome-platform.org/ or email : webmaster.salome@opencascade.com
  18 //
  19 // Author : Anthony Geay (CEA/DEN)
  20
  21 #ifndef __MEDFILEFIELDOVERVIEW_HXX__
  22 #define __MEDFILEFIELDOVERVIEW_HXX__
  23
  24 #include "MEDLoaderDefines.hxx"
  25
  26 #include "MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr.hxx"
  27 #include "MEDCouplingRefCountObject.hxx"
  28 #include "MEDCoupling1GTUMesh.hxx"
  29
  30 #include "NormalizedUnstructuredMesh.hxx"
  31 #include "InterpKernelException.hxx"
  32
  33 #include <vector>
  34
  35 namespace ParaMEDMEM
  36 {
  37   class DataArrayInt;
  38   class MEDCouplingMesh;
  39   class MEDFileMesh;
  40   class MEDFileUMesh;
  41   class MEDFileCMesh;
  42   class MEDFileStructuredMesh;
  43   class MEDFileCurveLinearMesh;
  44   class MEDFileFieldGlobs;
  45   class MEDFileFieldGlobsReal;
  46   class MEDFileAnyTypeField1TS;
  47   class MEDFileAnyTypeFieldMultiTS;
  48
  49   class MEDFileMeshStruct : public RefCountObject
  50   {
  51   public:
  52     MEDLOADER_EXPORT static MEDFileMeshStruct *New(const MEDFileMesh *mesh);
  53     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
  54     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
  55     const MEDFileMesh *getTheMesh() const { return _mesh; }
  56     int getNumberOfNodes() const { return _nb_nodes; }
  57     bool doesManageGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
  58     int getNumberOfElemsOfGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
  59     int getLevelOfGeoType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
  60     int getNumberOfLevs() const;
  61     int getNumberOfGeoTypesInLev(int relativeLev) const;
  62     // non const methods
  63     void appendIfImplicitType(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t);
  64   private:
  65     MEDFileMeshStruct(const MEDFileMesh *mesh);
  66   private:
  67     const MEDFileMesh *_mesh;
  68     std::string _name;
  69     int _nb_nodes;
  70     std::vector< std::vector<int> > _geo_types_distrib;
  71   };
  72
  73   class MEDFileField1TSStructItem;
  74
  75   class MEDMeshMultiLev : public RefCountObject
  76   {
  77   public:
  78     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
  79     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
  80   public:
  81     static MEDMeshMultiLev *New(const MEDFileMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
  82     static MEDMeshMultiLev *New(const MEDFileMesh *m, const std::vector<int>& levs);
  83     static MEDMeshMultiLev *NewOnlyOnNode(const MEDFileMesh *m, const DataArrayInt *pflOnNode);
  84     void setNodeReduction(const DataArrayInt *nr);
  85     void setCellReduction(const DataArrayInt *cr);
  86     bool isFastlyTheSameStruct(const MEDFileField1TSStructItem& fst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
  87     MEDLOADER_EXPORT DataArray *buildDataArray(const MEDFileField1TSStructItem& fst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs, const DataArray *vals) const;
  88     MEDLOADER_EXPORT void retrieveFamilyIdsOnCells(DataArrayInt *& famIds, bool& isWithoutCopy) const;
  89     MEDLOADER_EXPORT void retrieveNumberIdsOnCells(DataArrayInt *& numIds, bool& isWithoutCopy) const;
  90     MEDLOADER_EXPORT void retrieveFamilyIdsOnNodes(DataArrayInt *& famIds, bool& isWithoutCopy) const;
  91     MEDLOADER_EXPORT void retrieveNumberIdsOnNodes(DataArrayInt *& numIds, bool& isWithoutCopy) const;
  92     MEDLOADER_EXPORT std::vector< INTERP_KERNEL::NormalizedCellType > getGeoTypes() const;
  93     void setFamilyIdsOnCells(DataArrayInt *famIds);
  94     void setNumberIdsOnCells(DataArrayInt *numIds);
  95     void setFamilyIdsOnNodes(DataArrayInt *famIds);
  96     void setNumberIdsOnNodes(DataArrayInt *numIds);
  97     virtual void selectPartOfNodes(const DataArrayInt *pflNodes) = 0;
  98     virtual MEDMeshMultiLev *prepare() const = 0;
  99     int getNumberOfCells(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType t) const;
 100     int getNumberOfNodes() const;
 101   protected:
 102     std::string getPflNameOfId(int id) const;
 103     DataArray *constructDataArray(const MEDFileField1TSStructItem& fst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs, const DataArray *vals) const;
 104     virtual void appendVertices(const DataArrayInt *verticesToAdd, DataArrayInt *nr);
 105   protected:
 106     MEDMeshMultiLev(const MEDFileMesh *mesh);
 107     MEDMeshMultiLev(const MEDMeshMultiLev& other);
 108     MEDMeshMultiLev(const MEDFileMesh *mesh, int nbNodes, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 109   protected:
 110     const MEDFileMesh *_mesh;
 111     std::vector< MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> > _pfls;
 112     std::vector< INTERP_KERNEL::NormalizedCellType > _geo_types;
 113     std::vector<int> _nb_entities;
 114     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _node_reduction;
 115     int _nb_nodes;
 116     //
 117     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _cell_fam_ids;
 118     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _cell_num_ids;
 119     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _node_fam_ids;
 120     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _node_num_ids;
 121   public:
 122     MEDLOADER_EXPORT static const int PARAMEDMEM_2_VTKTYPE_LGTH=34;
 123     MEDLOADER_EXPORT static const unsigned char PARAMEDMEM_2_VTKTYPE[PARAMEDMEM_2_VTKTYPE_LGTH];
 124     MEDLOADER_EXPORT static const unsigned char HEXA27_PERM_ARRAY[27];
 125   };
 126
 127   class MEDStructuredMeshMultiLev;
 128
 129   class MEDUMeshMultiLev : public MEDMeshMultiLev
 130   {
 131   public:
 132     static MEDUMeshMultiLev *New(const MEDFileUMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 133     static MEDUMeshMultiLev *New(const MEDFileUMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 134     void selectPartOfNodes(const DataArrayInt *pflNodes);
 135     MEDMeshMultiLev *prepare() const;
 136     MEDUMeshMultiLev(const MEDStructuredMeshMultiLev& other, const MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDCoupling1GTUMesh>& part);
 137     MEDLOADER_EXPORT bool buildVTUArrays(DataArrayDouble *& coords, DataArrayByte *&types, DataArrayInt *&cellLocations, DataArrayInt *& cells, DataArrayInt *&faceLocations, DataArrayInt *&faces) const;
 138   protected:
 139     void appendVertices(const DataArrayInt *verticesToAdd, DataArrayInt *nr);
 140   private:
 141     void reorderNodesIfNecessary(MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayDouble>& coords, DataArrayInt *nodalConnVTK, DataArrayInt *polyhedNodalConnVTK) const;
 142   private:
 143     MEDUMeshMultiLev(const MEDUMeshMultiLev& other);
 144     MEDUMeshMultiLev(const MEDFileUMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 145     MEDUMeshMultiLev(const MEDFileUMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 146   private:
 147     std::vector< MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDCoupling1GTUMesh> > _parts;
 148     //! this attribute is used only for mesh with no cells but having coordinates. For classical umeshes those pointer is equal to pointer of coordinates of instances in this->_parts.
 149     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayDouble> _coords;
 150   };
 151
 152   class MEDStructuredMeshMultiLev : public MEDMeshMultiLev
 153   {
 154   public:
 155     void selectPartOfNodes(const DataArrayInt *pflNodes);
 156     virtual std::vector<int> getNodeGridStructure() const = 0;
 157   protected:
 158     MEDStructuredMeshMultiLev(const MEDStructuredMeshMultiLev& other);
 159     MEDStructuredMeshMultiLev(const MEDFileStructuredMesh *m, const std::vector<int>& lev);
 160     MEDStructuredMeshMultiLev(const MEDFileStructuredMesh *m, int nbOfNodes, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 161     void dealWithImplicitUnstructuredMesh(const MEDFileMesh *m);
 162   protected:
 163     void moveFaceToCell() const;
 164     bool prepareForImplicitUnstructuredMeshCase(MEDMeshMultiLev *&ret) const;
 165   private:
 166     void initStdFieldOfIntegers(const MEDFileStructuredMesh *m);
 167   protected:
 168     bool _is_internal;
 169     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _face_fam_ids;
 170     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _face_num_ids;
 171   };
 172
 173   class MEDCMeshMultiLev : public MEDStructuredMeshMultiLev
 174   {
 175   public:
 176     static MEDCMeshMultiLev *New(const MEDFileCMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 177     static MEDCMeshMultiLev *New(const MEDFileCMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 178     std::vector<int> getNodeGridStructure() const;
 179     MEDMeshMultiLev *prepare() const;
 180     MEDLOADER_EXPORT std::vector< DataArrayDouble * > buildVTUArrays(bool& isInternal) const;
 181   private:
 182     MEDCMeshMultiLev(const MEDCMeshMultiLev& other);
 183     MEDCMeshMultiLev(const MEDFileCMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 184     MEDCMeshMultiLev(const MEDFileCMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 185   private:
 186     std::vector< MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayDouble> > _coords;
 187   };
 188
 189   class MEDCurveLinearMeshMultiLev : public MEDStructuredMeshMultiLev
 190   {
 191   public:
 192     static MEDCurveLinearMeshMultiLev *New(const MEDFileCurveLinearMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 193     static MEDCurveLinearMeshMultiLev *New(const MEDFileCurveLinearMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls , const std::vector<int>& nbEntities);
 194     std::vector<int> getNodeGridStructure() const;
 195     MEDMeshMultiLev *prepare() const;
 196     MEDLOADER_EXPORT void buildVTUArrays(DataArrayDouble *&coords, std::vector<int>& nodeStrct, bool& isInternal) const;
 197   private:
 198     MEDCurveLinearMeshMultiLev(const MEDCurveLinearMeshMultiLev& other);
 199     MEDCurveLinearMeshMultiLev(const MEDFileCurveLinearMesh *m, const std::vector<int>& levs);
 200     MEDCurveLinearMeshMultiLev(const MEDFileCurveLinearMesh *m, const std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType>& gts, const std::vector<const DataArrayInt *>& pfls, const std::vector<int>& nbEntities);
 201   private:
 202     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayDouble> _coords;
 203     std::vector<int> _structure;
 204   };
 205
 206   class MEDFileField1TSStructItem2 : public BigMemoryObject
 207   {
 208   public:
 209     MEDFileField1TSStructItem2();
 210     MEDFileField1TSStructItem2(INTERP_KERNEL::NormalizedCellType a, const std::pair<int,int>& b, const std::string& pfl, const std::string& loc);
 211     void checkWithMeshStructForCells(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 212     void checkWithMeshStructForGaussNE(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 213     void checkWithMeshStructForGaussPT(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 214     //
 215     MEDLOADER_EXPORT std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 216     MEDLOADER_EXPORT std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 217     //
 218     const DataArrayInt *getPfl(const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 219     INTERP_KERNEL::NormalizedCellType getGeo() const { return _geo_type; }
 220     int getNbEntity() const { return _nb_of_entity; }
 221     const std::pair<int,int>& getStartStop() const { return _start_end; }
 222     std::string getPflName() const;
 223     int getNbOfIntegrationPts(const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 224     //! warning this method also set _nb_of_entity attribute !
 225     void checkInRange(int nbOfEntity, int nip, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 226     bool isFastlyEqual(int& startExp, INTERP_KERNEL::NormalizedCellType gt, const std::string& pflName) const;
 227     bool operator==(const MEDFileField1TSStructItem2& other) const;
 228     bool isCellSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem2& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 229     bool isNodeSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem2& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 230     static MEDFileField1TSStructItem2 BuildAggregationOf(const std::vector<const MEDFileField1TSStructItem2 *>& objs, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 231   public:
 232     static const char NEWLY_CREATED_PFL_NAME[];
 233   private:
 234     INTERP_KERNEL::NormalizedCellType _geo_type;
 235     std::pair<int,int> _start_end;
 236     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<DataArrayInt> _pfl;
 237     std::string _loc;
 238     int _nb_of_entity;
 239   };
 240
 241   class MEDFileField1TSStructItem : public BigMemoryObject
 242   {
 243   public:
 244     MEDFileField1TSStructItem() { }
 245     MEDFileField1TSStructItem(TypeOfField a, const std::vector< MEDFileField1TSStructItem2 >& b);
 246     void checkWithMeshStruct(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 247     bool operator==(const MEDFileField1TSStructItem& other) const;
 248     MEDLOADER_EXPORT std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 249     MEDLOADER_EXPORT std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 250     bool isEntityCell() const;
 251     bool isComputed() const { return _computed; }
 252     TypeOfField getType() const { return _type; }
 253     std::size_t getNumberOfItems() const { return _items.size(); }
 254     const MEDFileField1TSStructItem2& operator[](std::size_t i) const;
 255     //
 256     bool isCellSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 257     bool isNodeSupportEqual(const MEDFileField1TSStructItem& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 258     MEDFileField1TSStructItem simplifyMeOnCellEntity(const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 259     bool isCompatibleWithNodesDiscr(const MEDFileField1TSStructItem& other, const MEDFileMeshStruct *meshSt, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 260     bool isFullyOnOneLev(const MEDFileMeshStruct *meshSt, int& theFirstLevFull) const;
 261     std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypes(const MEDFileMesh *m) const;
 262     MEDLOADER_EXPORT MEDMeshMultiLev *buildFromScratchDataSetSupportOnCells(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 263     MEDLOADER_EXPORT static MEDFileField1TSStructItem BuildItemFrom(const MEDFileAnyTypeField1TS *ref, const MEDFileMeshStruct *meshSt);
 264   private:
 265     bool _computed;
 266     TypeOfField _type;
 267     std::vector< MEDFileField1TSStructItem2 > _items;
 268   };
 269
 270   class MEDFileField1TSStruct : public RefCountObject
 271   {
 272   public:
 273     static MEDFileField1TSStruct *New(const MEDFileAnyTypeField1TS *ref, MEDFileMeshStruct *mst);
 274     void checkWithMeshStruct(MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs);
 275     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 276     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 277     bool isEqualConsideringThePast(const MEDFileAnyTypeField1TS *other, const MEDFileMeshStruct *mst) const;
 278     bool isSupportSameAs(const MEDFileAnyTypeField1TS *other, const MEDFileMeshStruct *meshSt);
 279     bool isCompatibleWithNodesDiscr(const MEDFileAnyTypeField1TS *other, const MEDFileMeshStruct *meshSt);
 280     MEDLOADER_EXPORT MEDMeshMultiLev *buildFromScratchDataSetSupport(const MEDFileMeshStruct *mst, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 281     bool isDataSetSupportFastlyEqualTo(const MEDFileField1TSStruct& other, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 282     std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypes(const MEDFileMesh *m) const;
 283   private:
 284     MEDFileField1TSStruct(const MEDFileAnyTypeField1TS *ref, MEDFileMeshStruct *mst);
 285     bool presenceOfCellDiscr(int& pos) const;
 286     bool presenceOfPartialNodeDiscr(int& pos) const;
 287   private:
 288     std::vector<MEDFileField1TSStructItem> _already_checked;
 289   };
 290
 291   class MEDFileFastCellSupportComparator : public RefCountObject
 292   {
 293   public:
 294     MEDLOADER_EXPORT static MEDFileFastCellSupportComparator *New(const MEDFileMeshStruct *m, const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *ref);
 295     MEDLOADER_EXPORT MEDMeshMultiLev *buildFromScratchDataSetSupport(int timeStepId, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 296     MEDLOADER_EXPORT bool isDataSetSupportEqualToThePreviousOne(int timeStepId, const MEDFileFieldGlobsReal *globs) const;
 297     MEDLOADER_EXPORT int getNumberOfTS() const;
 298     MEDLOADER_EXPORT std::vector<INTERP_KERNEL::NormalizedCellType> getGeoTypesAt(int timeStepId, const MEDFileMesh *m) const;
 299     bool isEqual(const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *other);
 300     bool isCompatibleWithNodesDiscr(const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *other);
 301     std::size_t getHeapMemorySizeWithoutChildren() const;
 302     std::vector<const BigMemoryObject *> getDirectChildrenWithNull() const;
 303   private:
 304     MEDFileFastCellSupportComparator(const MEDFileMeshStruct *m, const MEDFileAnyTypeFieldMultiTS *ref);
 305   private:
 306     MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDFileMeshStruct> _mesh_comp;
 307     std::vector< MEDCouplingAutoRefCountObjectPtr<MEDFileField1TSStruct> > _f1ts_cmps;
 308   };
 309 }
 310
 311 #endif